本创新工艺专注于化工冶金领域，旨在将湿法冶金赤铁矿渣转化为高品质还原铁粉。该工艺首先将赤铁矿渣粉碎，与碳质还原剂及活化剂混合均匀，然后在800至1300摄氏度、碳铁质量比0.6至1.2、反应时间1至4小时的条件下进行脱氧除杂。除杂后的物料经过细磨和磁选，磁性产物再通过氢气在700至1050摄氏度下进行深度除杂。反应完成后，氮气保护下的快速冷却确保了还原铁粉的品质。该方法能高效去除赤铁矿渣中的杂质，产出的还原铁粉具有高品质、细粒度、窄分布和良好反应活性。
背景技术
锌、镍等湿法冶金溶液赤铁矿法除铁是湿法冶金除铁的先进技术，其原理是将含有硫酸亚铁的硫酸锌、硫酸镍溶液在高温、高压条件下，将亚铁离子氧化水解结晶沉淀得到Fe2
O3
，该赤铁矿法除铁产出的除铁产物称为赤铁矿渣。由于产出的亚铁离子氧化水解结晶沉淀过程中受到溶液中共存硫酸锌、硫酸镍等多种硫酸盐的影响，产出的赤铁矿渣中除三氧化二铁以外，还含有一定的杂质组分。典型的赤铁矿渣成分为Fe2
O3
70%~90%，ZnSO4
1%~6%，NiSO4
0.2~2.5%，CaSO4
0.5%~5%, S 3%~8%，Mn0.2%~1%，P≤0.5%，其余主要为结晶水。
目前品质较高的赤铁矿渣可以作为水泥、陶瓷、炼铁的原材料使用，但是由于工业生产产出的赤铁矿渣中含有较多的杂质组分，铁含量低，赤铁矿渣难以高值化利用。因此，如何高效的脱除赤铁矿渣中的杂质组分，如何提高赤铁矿渣中的铁品位，将赤铁矿渣制备为价值更高的产品，实现铁资源化利用，是湿法冶炼行业面临的共性技术难题。在现有技术中，如专利申请CN109607622A中就介绍了一种利用湿法炼锌赤铁矿法除铁渣制备铁红产品的方法；包括如下步骤：
步骤1、用去离子水洗涤湿法炼锌赤铁矿法除铁渣，用于脱除湿法炼锌赤铁矿法除铁渣中可溶解性的硫酸盐和其它盐类物质；
步骤2、将经步骤1洗涤后的湿法炼锌赤铁矿法除铁渣置于硫酸溶液中，进行酸性溶液高温水热除杂 ,用于除去黄钾铁矾、黄钠铁钒以及锌、铁等的碱式硫酸盐等杂质，同时将铁钒分解出的铁离子在高温高压环境下转化成为三氧化二铁；
步骤3、将经步骤2酸性溶液高温水热除杂后的湿法炼锌赤铁矿法除铁渣进行中性溶液高温水热除杂，得到铁红产品。该技术采用高温高压酸性浸出除杂以及中性高温水热除杂，得到了三氧化二铁含量为95.8~96.7wt%、Fe67.3~68.1wt%的铁红产品。
因为目前已经公开的技术中，赤铁矿除杂的方法一般有：浮选法（包括正、反浮选）、磁选法、重选法、焙烧选矿法以及CN109607622A中介绍的技术；但现有涉及到的技术，要么成本极高，要么除杂效果还有很大的进步空间，而且现有技术中鲜有以湿法冶金赤铁矿渣为原料来制备铁含量高且粒径分布窄的还原铁粉的相关记载。
本发明处理的对象锌、镍等有色金属湿法冶金除铁过程产出的赤铁矿渣中含有硫酸锌、硫酸镍、硫酸钙、硫酸锰、与三氧化二铁中的氧呈结合态的硫酸根、结晶水等多种杂质，且杂质组分以夹杂、包裹、络合、吸附等多种形成存在于赤铁矿渣中，采用现有的浮选法、磁选法、重选法、焙烧选矿法以及CN109607622A中公开的方法都难以低成本-高效率脱除这些杂质组分并制备出粒径分布窄的还原铁粉，导致湿法冶金除铁产出的赤铁矿渣难以高值化利用。
实现思路